JP4816057B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いて形成されたトナー像を加熱して記録媒体に定着させる画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体表面に担持された静電潜像をトナーが収容された現像装置を用いてその収容されたトナーを現像バイアスの作用により像担持体表面へ移行させることで像担持体表面にトナー像を形成する。こうして像担持体表面に形成されたトナー像は、像担持体表面が用紙等の記録媒体に接する転写領域において記録媒体に直接転写されるか、あるいは中間転写体を介して記録媒体に二次転写される。電子写真方式を用いた画像形成装置の中には、記録媒体に転写された未定着のトナー像を加熱して記録媒体に定着させる定着装置を備えたものが多く、像担持体表面の温度が、トナー像を加熱する定着装置の発する熱によって上昇することがある。

また、近年では、用紙の両面それぞれにトナー像を定着することに対応した両面出力型の画像形成装置が普及してきており、この両面出力型の画像形成装置の中には、まず、用紙の片面（おもて面）にトナー像を転写し、次いでそのトナー像を加熱することで用紙に定着させてから用紙のもう一方の面（裏面）にトナー像を転写し定着させるものがある。トナー像を用紙のおもて面に加熱定着させてから用紙の裏面にトナー像の転写を行う画像形成装置では、用紙おもて面にトナー像を加熱定着させる際に用紙自体も加熱されてしまい、像担持体からトナー像を用紙に直接転写する場合には、転写領域において像担持体表面が用紙に接するため像担持体表面の温度が加熱された用紙によって上昇してしまう。また、中間転写体を介してトナー像を用紙に二次転写する場合であっても、二次転写領域において用紙に接する中間転写体は一次転写領域において像担持体表面に接しているため、加熱された用紙によって中間転写体の温度が上昇し、その温度上昇した中間転写体によって像担持体表面の温度も上昇してしまう。用紙1枚から受ける熱量は少なくても、連続して両面出力を行った場合、像担持体表面の温度上昇は無視できなくなる。

トナーを収容した現像装置は像担持体表面の近傍に配備されており、像担持体表面の温度が上昇すると、現像装置に収容されているトナーの温度も上昇してしまう。現像装置内部では収容したトナーを摩擦帯電させる目的等からトナーの攪拌が行われている。また、現像装置には、転写性を向上させる外添剤粒子をトナー母粒子に付着させたトナーを収容させておくことがある。現像装置に収容されているトナーの温度が上昇すると、トナー母粒子表面が柔らかくなりトナー母粒子どうしがくっついて凝集してしまう等、トナーが劣化てしまうばかりか、上記外添剤粒子が攪拌作用によってトナー母粒子に埋没してしまい、トナーの転写性が悪化し、定着トナー像である形成画像の濃度低下につながることがある。また、トナーの帯電能力は湿度に影響されやすく、現像装置に収容されているトナーの温度が上昇すると、それに伴って湿度が低下するためトナーが高帯電化してしまうことがある。高帯電化したトナーは、現像時に像担持体表面へ移行しにくく、また、電界を利用した転写では被転写面へ移行しにくい。そのため、形成画像の濃度低下がここでも引き起こされる。

そこで、像担持体表面を冷却する技術として、像担持体内部に冷却部材を配置し内部から像担持体表面を冷却する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。また、像担持体の温度が所定温度以下になるまで両面出力を中止したり給紙間隔を長くとる技術も提案されている（特許文献４参照）。さらに、片面にトナー像を定着した用紙を一旦待機させることで用紙温度を下げてからもう一方の面に定着トナー像を得る技術も提案されている（特許文献５参照）。
特開平７−３３４０３５号公報 特開２００３−１４０５３３号公報 特開２００４−３３３８９７号公報 特開平１１−３４４８４２号公報 特開平８−５４７５９号公報

しかしながら、像担持体内部から冷却する技術では、装置の構造が複雑になるとともに装置のコストが嵩む割には内部からの冷却であるため像担持体表面の冷却効率が悪い。また、両面出力の中止等を行う技術や、片面にトナー像を定着した用紙を一旦待機させる技術では、画像形成の生産性が極端に落ちてしまうといった不都合が生じる。

本発明は、電子写真方式を用いて形成されたトナー像を加熱して記録媒体に定着させる画像形成装置に関する。

本発明は上記事情に鑑み、画像形成の生産性の低下を抑えて簡単かつ低コストに像担持体表面を冷却する工夫がなされた画像形成装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を解決する本発明の画像形成装置は、静電潜像を表面に担持する像担持体のその表面に担持された静電潜像をトナーが収容された現像装置を用いてその現像装置に収容されたトナーにより現像することでその像担持体表面にトナー像を形成し、そのトナー像を、シート状の記録媒体に転写する転写領域でその記録媒体に転写し、記録媒体に転写されたトナー像を加熱することでそのトナー像をその記録媒体に定着しその記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記像担持体表面の温度が所定温度まで上昇していることを検知する温度検知部と、
上記温度検知部の検知結果を受けて上記転写領域へ吸熱シートを送り込むシート搬送装置とを備えたことを特徴とする。

ここにいう吸熱シートとは、含有水分量が１％以下であるものをいう。

本発明の画像形成装置によれば、上記転写領域において記録媒体が接する被接触体表面の熱が吸熱シートによって吸熱され、その被接触体表面の温度が低下する。この結果、上記像担持体表面が冷却される。すなわち、トナー像を記録媒体に定着する際の熱によって上記像担持体表面の温度が上昇しても、あるいは両面出力時における片面へのトナー像定着の際に加熱された記録媒体に起因して上記像担持体表面の温度が上昇してもその像担持体表面が冷却され、上記現像装置に収容されたトナーの温度上昇が事前に抑えられる。また、吸熱シートを上記転写領域へ送り込むだけで良いため、装置が複雑化することはなく低コストで上記像担持体表面を冷却することができる。さらに、吸熱シートを上記転写領域へ送り込むタイミングを調整することで画像形成の生産性低下が抑えられる。

ここで、上記像担持体は、回転することでその像担持体表面が上記転写領域を通過するものであってもよい。すなわち、記録媒体への直接転写方式を採用した画像形成装置であってもよく、このような直接転写方式を採用した画像形成装置であれば、両面出力時において加熱された記録媒体によって上記像担持体表面の温度が上昇しても、その像担持体表面が効率よく冷却される。

また、本発明の画像形成装置において、上記像担持体表面に形成されたトナー像の転写を受け上記転写領域で記録媒体に接する中間転写体を備えたものであってもよい。すなわち、両面出力時において加熱された記録媒体の熱は、中間転写体を介して上記像担持体表面に伝わり、その表面の温度が上昇するが、中間転写体の熱が吸熱シートによって吸熱されるため、像担持体表面も冷却されることになる。

さらに、上記温度検知部は、連続した両面出力の回数や時間から上記像担持体表面の温度が所定温度まで上昇していることを検知するものであってもよいが、上記像担持体表面の温度を検出する温度センサを備え、その温度センサの検出結果に基づいてその像担持体表面の温度が所定温度まで上昇していることを検知するものであることが好ましい。

上記温度検知部が、上記温度センサを備えることで、上記像担持体表面の温度上昇を正確に検知することができるばかりか、画像形成の生産性低下をより抑えることができる。

また、上記温度検知部は、上記像担持体表面の温度がトナーのガラス転移点温度よりも１０℃低い温度まで上昇していることを検知するものである態様であることがより好ましい。

上記像担持体表面の温度がトナーのガラス転移点温度よりも１０℃低い温度未満であれば、上記現像装置に収容されているトナーは、形成画像の濃度低下が問題になるほど加熱されることはなく、したがって、上記態様によれば、形成画像の生産性を高いレベルに維持したまま形成画像の濃度低下の問題発生が防止される。

また、本発明の画像形成装置において、上記シート搬送装置が、上記転写領域を経由して循環する搬送経路を備え、該搬送経路に沿って上記吸熱シートを搬送するものであることが好ましい。

こうすることで吸熱シートの再利用が行われ、コストが抑えられるばかりか環境面でも好ましい。

さらに、上記搬送経路が、記録媒体に転写されたトナー像を加熱することでそのトナー像をその記録媒体に定着する定着領域を避けた経路であることがより好ましい。

上記定着領域を避けることで吸熱シートの吸熱能力が大幅に低下することが防止され、吸熱シートを短時間のうちに再利用しても、上記像担持体表面の熱が、再利用した吸熱シートによって十分に吸熱される。

また、本発明の画像形成装置において、上記シート搬送装置が、上記記録媒体を上記吸熱シートとして用いるものであることが好ましく、さらには、
上記シート搬送装置が、上記記録媒体を収容するシート収容部と、そのシート収容部から上記転写領域を経由してそのシート収容部へ戻るシート収容循環経路とを備えたものであることがより好ましい。

本発明の画像形成装置によれば、上記吸熱シートを専用のシートとしてもよいが、上記記録媒体と兼用させることで、装置が複雑化することや装置のコストが上昇することが大幅に抑えられる。また、上記シート搬送装置が、上記吸熱シートとして上記記録媒体を、トナー像が不存在の上記転写領域に送り込むものであれば、吸熱シートとして用いられて上記シート収容部に戻ってきた記録媒体を本来の記録媒体として利用することができる。

また、本発明の画像形成装置において、上記シート搬送装置が、
上記記録媒体を収容するシート収容部と、
上記シート収容部から上記転写領域へ向かう送込経路と、
上記転写領域から上記シート収容部を避けて上記転写領域へ戻る転写循環経路と、
上記シート収容部に収容された記録媒体を上記吸熱シートとして上記送込経路に沿って上記転写領域へ送り込み、その転写領域へその吸熱シートとして送り込んだ記録媒体を、上記転写循環経路の、上記転写領域を避けた途中箇所に待機させ、吸熱シートとして記録媒体をその転写領域へ次に送り込む際にはその転写循環経路の途中箇所に待機させた記録媒体をその転写循環経路に沿ってその転写領域へ送り込むシート搬送制御部とを備えたものであってもよい。

こうすることで、吸熱シートとして一度利用した記録媒体を再び吸熱シートとして利用することができる。また、吸熱シートとして一度利用した記録媒体を転写循環経路の途中箇所に待機させることで、その記録媒体が、シート収容部に収容されている他の記録媒体に接触して他の記録媒体の温度が上昇してしまうことが防止される。その結果、シート収容部に収容されている他の記録媒体を吸熱シートとしてではなく本来の記録媒体として使用した際に上記像担持体表面の温度が高まってしまうことが防がれる。

また、本発明の画像形成装置において、上記シート搬送装置が、
シート状の記録媒体を収容し、上記転写領域へつながる第１シート収容部と、
上記第１シート収容部に収容された記録媒体よりも吸熱容量が大きなシート状物を収容し、上記転写領域へつながる第２シート収容部と、
上記温度検知部の検知結果を受けて上記転写領域へ上記第２シート収容部に収容されたシート状物を上記吸熱シートとして送り込むシート搬送制御部とを備えたものであってもよい。

例えば、上記第１シート収容部には普通紙を収容し、上記第２シート収容部には厚紙を収容することで、記録媒体がその転写領域で接する被接触体表面の熱が吸熱シートによってより効率よく吸熱され、さらに、上記第２シート収容部に複数枚の厚紙を収容しておけば、その厚紙を記録媒体として使用することもできる。

なお、厚紙に代えて、上記第１シート収容部に収容された普通紙よりも熱伝導率が高いコート紙や、あるいは接触面積が広いシート状物等を用いてもよい。

また、本発明の画像形成装置において、上記シート搬送装置が、上記転写領域へ送り込んだ吸熱シートを冷却する冷却手段を備え、その冷却手段で冷却された吸熱シートを上記温度
検知部の検知結果を受けてその転写領域へ再度送り込むものであることがより好ましい。

上記冷却手段によって、上記転写領域へ一度送り込まれた吸熱シートの吸熱能力が短時間のうちに回復し、より効率的な上記像担持体表面の冷却がなされる。

本発明の画像形成装置によれば、画像形成の生産性の低下を抑えて簡単かつ低コストに像担持体表面を冷却することができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。

図１に示す画像形成装置１は、電子写真方式を採用したモノクロの両面出力プリンタである。この画像形成装置１は、回転軸１０ａを中心にして時計回りに回転するドラム状の感光体１０を備え、この感光体１０の周囲には、帯電器２０、現像装置３０、転写ロール４０、およびクリーニングブレード５０が備えられている。また、画像形成装置１は、装置全体の制御を司る本体制御部９０も備えている。

図１に示す感光体１０は、時計回りに回転するドラム状の積層型電子写真感光体である。すなわち、この感光体１０は、円筒上の導電性支持体の上に、電荷発生層と電荷輸送層と保護層をこの記載順に積層してなるものである。保護層は、この感光体１０の最表層になる層であって、電荷輸送機能を有する構造単位を持ち、かつ架橋構造を有する樹脂を含有した高強度表面層である。なお、電荷発生物質の蒸着膜等による単層型電子写真感光体を用いてもよい。

帯電器２０は、感光体１０の表面１０１に接触した状態で回転する帯電ロール２１を備えた接触帯電方式の帯電器である。帯電ロール２１には、直流電圧、あるいは直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスが印加される。この帯電ロール２１は、感光体１０に接触して回転する半導電性のものであり、感光体１０との接触部近傍の微小空隙で放電を発生させることにより感光体１０を帯電させる。感光体１０は、この帯電ロール２１によって帯電される。なお、帯電ロール２１は単層構造のものであってもよいし多層構造のものであってもよく、さらに導電性のものであってもよい。また、帯電ロール２１に代えてブレード状の帯電部材、ベルト状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材、磁気ブラシ状の帯電部材などが適応可能である。帯電ロール２１やブレード状の帯電部材については感光体１０に対し、接触状態に限らずある程度の空隙（１００μｍ以下）を有した近接状態として配置しても構わない。なお、非接触帯電方式のコロトロン帯電器を用いてもよい。

現像装置３０は、現像剤収容体３１と、現像ロール３２と層規制部材３３を有する。現像剤収容体３１には小粒径でほぼ球形のトナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が収容されている。現像剤収容体３１に収容されたトナーのトナー母粒子表面には、転写性を向上させる転写助剤粒子や帯電を制御する帯電制御剤粒子等の外添剤粒子が付着している。また、この現像剤収容体３１には、回転自在な２つの撹拌オーガ３１１が配備されている。これらの撹拌オーガ３１１が回転することによって、現像剤収容体３１内では現像剤が撹拌されてトナーと磁性キャリアは互いに異なる極性に摩擦帯電され、トナーが磁性キャリアの周面に静電的に付着する。現像ロール３２は、感光体表面１０１に対向した状態で回転する現像スリーブ３２１を有する。この現像スリーブ３２１は、表面に現像剤を担持するものであり、現像スリーブ３２１と感光体表面１０１とが対向する領域が現像領域になる。現像スリーブ３２１の内側には、回転する現像スリーブ３２１に対して固定された状態でマグネットロール（不図示）が配備されている。マグネットロールは、トナーが付着した磁性キャリアを現像スリーブ３２１に吸着させるためのピックアップ磁極や、現像剤を現像領域で穂立ちさせる磁極や、現像領域通過後の現像剤を現像スリーブ３２１上から剥がすためのピックオフ磁極等を有する。ピックアップ磁極によって現像スリーブ３２１に吸着された現像剤は、現像スリーブ３２１上で層規制部材３３によって層状にならされ、現像スリーブ３２１が回転することで現像領域まで搬送される。現像スリーブ３２１には直流電圧に交流電圧を重畳させた現像バイアスが印加されている。現像スリーブ３２１は、現像領域では感光体表面１０１に近接しており、現像スリーブ３２１の表面に担持されたトナーは、その現像領域において、現像バイアスの作用によって現像スリーブ３２１から感光体表面１０１へ移行する。なお、図１に示す現像ロール３２を備えた現像装置に代えて、感光体表面１０１にブラシを用いてトナーを付着させる公知の現像装置を用いてもよい。

図１に示す画像形成装置１において画像形成が行われる際には、まず、感光体表面１０１にトナー像を形成するトナー像形成サイクルが実行される。このトナー像形成サイクルでは、感光体１０の表面１０１が、帯電器２０によって一様に帯電された後、画像情報に基づくレーザ光Ｌが照射され、感光体表面１０１に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置３０に収容されたトナーにより現像され、感光体表面１０１にはトナー像が形成され、トナー像形成サイクルが終了する。

転写ロール４０は、バネ４１により感光体表面１０１に向けて押し付けられている。この転写ロール４０は、導電性あるいは半導電性の回転可能な単層の発泡ロールである。図１に示す画像形成装置１では、感光体１０と転写ロール４０によって挟み込まれた領域が転写領域Ｓになる。

また、図１に示す画像形成装置１は、両面出力に対応したシート搬送装置６０も備えている。このシート搬送装置６０は、用紙を積載した状態で収容する給紙トレイ６１と、その給紙トレイ６１から転写領域Ｓへ向かう送込経路６２０とを有する。したがって、給紙トレイ６１は、送込経路６２０を介して転写領域Ｓへつながっており、この給紙トレイ６１に収容された用紙Ｐは転写領域Ｓへ送り込まれる。転写ロール４０には、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加されており、感光体表面１０１に形成されたトナー像は、転写領域Ｓにおいて感光体表面１０１から用紙Ｐへ転写バイアスの作用により転写される。なお、転写バイアスは、直流電圧であってもよいし直流電圧に交流電圧を重畳させたものであってもよい。

図１に示すクリーニングブレード５０は、転写領域Ｓよりも感光体回転方向下流側であって帯電ロール２１よりも感光体回転方向上流側の位置に配備された、ゴム材料からなる板状部材である。感光体１０の、転写領域Ｓを通過した表面１０１には、転写領域Ｓにおいて用紙Ｐの表面へ移行することができなかった残留トナー等の異物が残留している。クリーニングブレード５０は、先端の縁が感光体表面に圧接されており、感光体が回転することでその表面１０１から残留トナー等の異物を掻き取り、感光体表面１０１はクリーニングされる。

さらに、図１に示す画像形成装置１は、転写領域Ｓよりも用紙搬送方向下流側に定着器７０を備えている。この定着器７０は、加熱源としてのハロゲンランプ７１１が内蔵された定着ロール７１と、定着ロール７１に対向するように設けられた圧力ロール７２とを備えている。互いに対向する定着ロール７１と圧力ロール７２の間であるニップ領域Ｎには、転写領域Ｓを通過した記録用紙Ｐが搬送されてくる。記録用紙Ｐ上のトナー像を構成するトナーは、定着ロール７１のハロゲンランプ７１１により溶融され圧力ロール７２からの圧力を受けて記録用紙Ｐに定着し、定着トナー像からなる画像が形成される。

また、両面出力に対応したシート搬送装置６０には、転写領域Ｓから定着器７０を避けるとともに給紙トレイ６１も避けて転写領域Ｓへ戻る転写循環経路６３０が設けられている。この転写循環経路６３０の、転写領域Ｓよりも下流側には、不図示のソレノイドによって駆動する第１ガイド板６３１が配備されており、転写領域Ｓよりも上流側には、同じく不図示のソレノイドによって駆動する第２ガイド板６３２が配備されている。また、シート搬送装置６０は、転写循環経路６３０の、第１ガイド板６３１が配備された位置から定着器７０のニップ領域Ｎへつながる定着経路６４０と、転写循環経路６３０の、第２ガイド板６３２が配備された位置から給紙トレイ６１につながる戻し経路６５０も有する。さらに、シート搬送装置６０は、それぞれのソレノイドをオン／オフすることで第１ガイド板６３１の姿勢や第２ガイド板６３２の姿勢を変化させるシート搬送制御部６７も有する。シート搬送制御部６７は、第１ガイド板６３１の姿勢を循環姿勢と定着姿勢との間で姿勢変化させる。第１ガイド板６３１の姿勢が循環姿勢であると、転写領域Ｓを通過して転写循環経路６３０に沿って搬送されてきた用紙Ｐは、そのまま転写循環経路６３０に沿って搬送される。一方、第１ガイド板６３１の姿勢が定着姿勢であると、転写領域Ｓを通過して転写循環経路６３０に沿って搬送されてきた用紙Ｐは、転写循環経路６３０から分岐して定着経路６４０に沿って搬送される。また、シート搬送制御部６７は、第２ガイド板６３２の姿勢を循環姿勢と戻し姿勢との間で姿勢変化させる。転写循環経路６３０に沿って搬送されてきた用紙Ｐは、第２ガイド板６３２の姿勢が、循環姿勢であるとそのまま転写循環経路６３０に沿って搬送され、戻し姿勢であると転写循環経路６３０から分岐して戻し経路６５０に沿って搬送される。図１には、循環姿勢の第１ガイド板６３１と、戻し姿勢の第２ガイド板６３２がそれぞれ示されている。また、シート搬送装置６０には、定着器７０のニップ領域Ｎを通過した用紙Ｐを、転写循環経路６３０の、第１ガイド板６３１が配備された位置よりも下流側に戻す両面経路６６０も設けられている。なお、各経路には、用紙Ｐをニップして搬送する１対の搬送ローラが設けられており、図１では、転写循環経路６３０や戻し経路６５０や両面経路６６０それぞれに配備された１対の搬送ローラ６３３，６３４，６５１，６６１が示されている。

図１に示す画像形成装置１における片面出力の際には、シート搬送制御部６７が第１ガイド板６３１の姿勢を定着姿勢にする。給紙トレイ６１から引き出された用紙Ｐは、送込経路６２０を通って転写領域Ｓに送り込まれ、感光体表面１０１から用紙Ｐのおもて面にトナー像が転写される。おもて面にトナー像の転写を受けた用紙Ｐは、第１ガイド板６３１まで搬送され、定着姿勢の第１ガイド板６３１によって定着経路６４０に入り定着器７０のニップ領域Ｎへ送り込まれ、おもて面に定着トナー像からなる画像が形成された用紙Ｐが出力される。

一方、両面出力の際には、シート搬送制御部６７が第１ガイド板６３１を定着姿勢にするとともに第２ガイド板６３２を循環姿勢にする。給紙トレイ６１から引き出された用紙Ｐは、片面出力と同じようにして定着器７０のニップ領域Ｎに送り込まれ、用紙Ｐのおもて面に定着トナー像からなる画像が形成される。おもて面に画像形成が行われた用紙Ｐは、両面経路６６０を通って転写循環経路６３０に戻り、第２ガイド板６３２まで搬送される。循環姿勢の第２ガイド板６３２に到達した用紙Ｐはその第２ガイド板６３２によって転写循環経路６３０から外れることなく再び転写領域Ｓへ送り込まれる。転写領域Ｓに再び送り込まれた用紙Ｐは、裏面を感光体表面１０１に向けた状態で転写領域Ｓを通過し、感光体表面１０１から用紙Ｐの裏面にトナー像が転写される。裏面にトナー像の転写を受けた用紙Ｐは、おもて面にトナー像の転写を受けたときと同じようにして定着器７０のニップ領域Ｎへ送り込まれ、用紙Ｐの裏面に定着トナー像からなる画像が形成される。こうして用紙両面に画像形成が行われた用紙Ｐが出力されるが、用紙Ｐのおもて面にトナー像の定着がなされる際、用紙Ｐは、定着ロール７１に内蔵されたハロゲンランプ７１１からの熱によって加熱され、用紙Ｐの温度が高いまま用紙裏面への転写が行われる。このため、感光体表面１０１が加熱された用紙Ｐに接し、感光体表面１０１の温度が上昇してしまう傾向にある。また、感光体表面１０１は、定着ロール７１に内蔵されたハロゲンランプ７１１の輻射熱によっても加熱されてしまうことがある。感光体表面１０１の温度が上昇したまま次のトナー像形成サイクルが実施されると、現像領域において、感光体表面１０１に近接する現像スリーブ３２１が感光体表面１０１の熱によって加熱されてしまう。また、現像スリーブ３２１に担持されているキャリアも加熱され、さらには、現像に用いられなかったトナーも加熱される。この結果、現像装置３０の現像剤収容体３１に収容されているトナーの温度が、加熱された現像スリーブ３２１によって上昇してしまう。また、ピックオフ磁極によって現像スリーブ３２１上から剥がされたキャリアやトナーが、現像剤収容体３１に収容されているトナーに混ざることでも、現像剤収容体３１に収容されているトナーの温度上昇につながる。現像剤収容体３１に収容されているトナーの温度が上昇すると、トナー母粒子表面が柔らかくなりトナー母粒子どうしがくっついて凝集等によりトナーが劣化てしまうばかりか、外添剤粒子が撹拌オーガ３１１による攪拌作用によってトナー母粒子に埋没してしまったり、トナーが高帯電化してしまい、形成画像の濃度低下が引き起こされる。

図１に示す画像形成装置１では、感光体表面１０１の温度を検出する温度センサ１１が現像領域の近傍に配置されている。本体制御部９０は、その温度センサ１１の検出結果に基づいて、感光体表面１０１の温度が、現像剤収容体３１に収容されたトナーのガラス転移点温度よりも１０℃低い温度（以下、この温度を閾値温度と称する）まで上昇していることを検知する。したがって、温度センサ１１と本体制御部９０を併せたものが本発明にいう温度検知部の一例に相当する。本体制御部９０は、感光体表面１０１の温度が閾値温度まで上昇していることを検知すると、トナー像形成サイクルの実施を一旦中止する。また、シート搬送制御部６７は、本体制御部９０の検知結果を受けて、第１ガイド板６３１の姿勢を循環姿勢にするとともに第２ガイド板６３２の姿勢を戻し姿勢にする。続いて、シート搬送制御部６７は、給紙トレイ６１に収容されている用紙Ｐを送込経路６２０に沿ってトナー像が不存在の転写領域Ｓへ送り込み、閾値温度まで上昇した感光体表面１０１に用紙Ｐを接触させる。こうすることで、感光体表面１０１の熱が用紙Ｐに吸熱され、感光体表面１０１が冷却される。この結果、現像剤収容体３１に収容されているトナーが問題を生じるほど高温になることが事前に防止され、形成画像の濃度低下が抑えられる。転写領域Ｓを通過した用紙Ｐは、第１ガイド板６３１まで搬送され、循環姿勢の第１ガイド板６３１によって転写循環経路６３０から外れることなく転写循環経路６３０に沿って第２ガイド板６３２まで搬送される。したがって、転写領域Ｓを通過した用紙Ｐは、定着器７０のニップ領域Ｎに送り込まれることはなく、用紙Ｐの吸熱能力が大幅に低下することが防止される。戻し姿勢の第２ガイド板６３２に到達した用紙Ｐはその第２ガイド板６３２によって戻し経路６５０に入り、給紙トレイ６１に再び収容される。すなわち、図１に示す画像形成装置１では、用紙を積載した状態で収容する給紙トレイ６１の一番上の用紙Ｐを吸熱シートとして用い、この吸熱シートとして一旦用いた用紙Ｐを給紙トレイ６１の一番上に戻す。図１に示す給紙トレイ６１には、積載された用紙の一番上の用紙Ｐに風を送る冷却ファン６１１が配備されている。シート搬送制御部６７は、吸熱シートとして一旦用いた用紙Ｐが給紙トレイ６１の一番上に戻されると、その冷却ファン６１１を回転させ、戻ってきた用紙Ｐを冷却する。給紙トレイ６１の一番上に戻された用紙Ｐは、感光体表面１０１の熱を吸熱したことにより温度上昇しており、その下の接触する用紙Ｐを加熱してしまうが、このように冷却ファン６１１を設けておくとことで、一番上に戻された用紙Ｐを冷却する冷却効率が高められ、給紙トレイ６１に収容された用紙Ｐを、積載された一番上の用紙Ｐから順に記録用紙として即座に使用しても、感光体表面の温度が給紙トレイ６１に収容されていた用紙Ｐと接することで再び上昇してしまうことが防がれる。また、一度吸熱シートして用いられた用紙Ｐの吸熱能力が、冷却ファン６１１による冷却によって短時間のうちに回復し、この用紙Ｐを短時間のうちに再び吸熱シートとして利用する場合でも、前回この用紙Ｐを利用したときの吸熱能力と同等の吸熱能力が得られる。なお、冷却ファン６１１に代えて他の冷却手段を配備してもよい。

また、吸熱シートとして用紙Ｐが転写領域Ｓを通過する速度を、記録用紙として用紙Ｐが転写領域Ｓを通過する速度よりも遅くすることで用紙Ｐによる感光体表面１０１の冷却効果を高めることができる。

以上説明したように、図１に示す画像形成装置によれば、吸熱シートとして用紙Ｐを転写領域Ｓへ送り込むだけで良いため、装置が複雑化することはなく低コストで感光体表面１０１を冷却することができる。

続いて、図１に示す画像形成装置１の変形例について、重複する説明は省略し、図１に示す画像形成装置の構成要素の名称と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号と同じ符号を付して説明する。上述の説明の如く、転写領域Ｓに用紙Ｐを吸熱シートとして送り込む際には、トナー像形成サイクルの実施を一旦中止するため、どうしても形成画像の生産性が低下してしまう。これまで説明した図１に示す画像形成装置１では、本体制御部９０は、感光体表面１０１の温度を検出する温度センサ１１の検出結果に基づいて感光体表面１０１の温度が閾値温度まで上昇していることを検知する。感光体表面１０１の温度が閾値温度未満であれば、現像剤収容体３１に収容されたトナーは、形成画像の濃度低下が問題になるほど加熱されることはない。したがって、図１に示す画像形成装置１によれば、形成画像の生産性を高いレベルに維持したまま形成画像の濃度低下の問題発生が防止されるが、ここで説明する変形例の画像形成装置では、図１に示す温度センサ１１を省略し、さらなるコストダウンを図っている。ここでは、温度センサ１１を省略した代わりに、本体制御部９０には、連続した両面出力が何回続くと感光体表面１０１の温度が閾値温度まで上昇するかを実験によって求めたデータを記憶させている。こうすることで、本体制御部９０は、連続した両面出力の回数をカウントし、そのカウント結果と上記データとを比較することで、温度センサ１１の検出結果に基づくよりは不正確ではあるが、感光体表面１０１の温度が閾値温度まで上昇したかを検知することができる。なお、連続した両面出力の回数に代えて連続した両面出力の時間を用いても良い。

続いて、本発明の画像形成装置の第２実施形態および第３実施形態について説明する。第２実施形態の画像形成装置も第３実施形態の画像形成装置も、図１に示す画像形成装置と同じく、電子写真方式を採用したモノクロの両面出力プリンタである。以下、これまでの説明と重複する説明は省略し、図１に示す画像形成装置の構成要素の名称と同じ名称の構成要素にはこれまで用いた符号と同じ符号を付して説明する。まず、図２を用いて第２実施形態の画像形成装置について説明する。

図２は、第２実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。

図２に示す画像形成装置１は、図１に示す画像形成装置に配備されたシート搬送装置とは異なるシート搬送装置６０を備えている。この図２に示すシート搬送装置６０も、両面出力に対応したものであるが、図１に示すシート搬送装置に設けられていた戻し経路６５０や第２ガイド板６３２が省略されている。すなわち、図２に示す画像形成装置１においても、片面出力や両面出力の際には、給紙トレイ６１に収容された用紙Ｐが、図１に示す画像形成装置における片面出力や両面出力と同じように搬送されるが、用紙Ｐを吸熱シートとして転写領域Ｓへ送り込んだ後の態様が図１に示す画像形成装置における態様とは異なる。第２実施形態においても、トナー像が不存在の転写領域Ｓを通過し感光体表面１０１の熱を吸熱した用紙Ｐは、循環姿勢の第１ガイド板６３１によって転写循環経路６３０から外れることなく転写循環経路６３０に沿って搬送される。シート搬送制御部６７は、この用紙Ｐが第１ガイド板６３１を超えると、転写循環経路６３０の途中箇所にその用紙Ｐを待機させる。すなわち、シート搬送制御部６７は、その用紙Ｐを、転写循環経路６３０の、転写領域Ｓを避けた途中箇所に、本体制御部９０から感光体表面１０１の温度が閾値温度まで再度上昇したという次の検知結果を受けるまで待機させる。図２には、転写循環経路６３０の途中箇所に待機している用紙Ｐが２点鎖線で示されている。この態様によれば、吸熱シートとして一旦用いられた用紙Ｐが転写循環経路６３０の途中箇所に待機している間であっても、給紙トレイ６１に収容されている用紙Ｐを記録用紙として送込経路６２０に沿って転写領域Ｓへ送り込むことができる。また、シート搬送制御部６７は、転写循環経路６３０の途中箇所に待機させた用紙Ｐを、次の検知結果を受けて転写循環経路６３０に沿って転写領域Ｓへ送り込む。

以上説明した第２実施形態の画像形成装置によれば、吸熱シートとして一度利用した用紙Ｐを再び吸熱シートとして利用することができる。また、吸熱シートとして一度利用した用紙Ｐを転写循環経路６３０の途中箇所に待機させることで、その用紙Ｐが、給紙トレイ６１に収容されている他の用紙Ｐに接触して他の用紙Ｐの温度が上昇してしまうことが防止される。その結果、給紙トレイ６１に収容されている他の用紙Ｐを吸熱シートとしてではなく本来の記録媒体として使用した際に感光体表面１０１の温度が高まってしまうことが防がれる。

なお、この第２実施形態では吸熱シートとして一旦用いられた用紙Ｐが給紙トレイ６１に戻ることがないため、図２に示す給紙トレイ６１からは冷却ファン６１１（図１参照）が取り除かれているが、代わりに、転写循環経路６３０の途中箇所に待機している用紙Ｐに風を送る冷却ファンを設けてもよい。

次に、図３を用いて第３実施形態の画像形成装置について説明する。

図３は、第３実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。

図３に示す画像形成装置１も、図１に示す画像形成装置に配備されたシート搬送装置とは異なるシート搬送装置６０を備えている。この図３に示すシート搬送装置６０も、両面出力に対応したものであるが、図１に示すシート搬送装置の構成に加えて、第２給紙トレイ６８と連絡経路６９０とを有する。この第３実施形態におけるシート搬送装置６０の給紙トレイ（以下、第２給紙トレイ６８との区別のため第１給紙トレイと称する）６１には普通紙Ｐ_ｎが積載された状態で収容されている。また、第２給紙トレイ６８には、第１給紙トレイ６１に収容された普通紙Ｐ_ｎよりも厚い厚紙Ｐ_ｔが積載された状態で収容されている。第２給紙トレイ６８に収容された厚紙Ｐ_ｔは、第１給紙トレイ６１に収容された普通紙Ｐ_ｎよりも吸熱容量が大きなシート状物である。第２給紙トレイ６８に収容するシート状物としては、この他に、第１給紙トレイ６１に収容された普通紙Ｐ_ｎよりも熱伝導率が高いコート紙や、あるいは接触面積が広いシート状物等があげられるが、吸熱シートとして利用できるシート状物は、含有水分量が１％以下であり、形状は、画像形成装置に適用することができる範囲（例えば、シート搬送装置６０によって搬送することができる等の範囲）に限られる。連絡経路６９０は、転写循環経路６３０の、第２ガイド板６３２が配備された位置と第２給紙トレイ６８をつなぐ経路である。図３には、連絡経路６９０の途中に、厚紙Ｐ_ｔをニップして搬送する１対の搬送ローラ６９１が示されている。また、この第３実施形態におけるシート搬送制御部６７は、第２ガイド板６３２の姿勢を、循環姿勢と戻し姿勢との間で姿勢変化させる他、連絡姿勢にも姿勢変化させる。すなわち、第３実施形態における第２ガイド板６３２は、循環姿勢と戻し姿勢と連絡変化との３段階に姿勢変化する。第２ガイド板６３２の姿勢が連絡姿勢にあると、転写循環経路６３０に沿って搬送されてきた用紙Ｐは、転写循環経路６３０から分岐して連絡経路６９０に沿って搬送されたり、あるいは第２給紙トレイ６８に収容されている厚紙Ｐ_ｔは、連絡経路６９０から転写循環経路６３０に入り込む。第２ガイド板６３２が連絡姿勢にあるときには、第２給紙トレイ６８は転写領域Ｓへつながるトレイになる。

図３に示す画像形成装置１においても、片面出力や両面出力の際には、第１給紙トレイ６１に収容された普通紙Ｐ_ｎが、図１に示す画像形成装置における片面出力や両面出力と同じように搬送される。また、必要に応じて、シート搬送制御部６７が第２ガイド板６３２の姿勢を連絡姿勢にすることで、第２給紙トレイ６８に収容された厚紙Ｐ_ｔが連絡経路６９０から転写循環経路６３０に入り、転写領域Ｓへ送り込まれることで、感光体表面１０１から厚紙Ｐ_ｔにトナー像が転写される。

一方、図３に示す画像形成装置１においては、吸熱シートを転写領域Ｓへ送り込む際には、シート搬送制御部６７が、感光体表面１０１の温度が閾値温度まで上昇しているという本体制御部９０からの検知結果を受けて、第１ガイド板６３１の姿勢を循環姿勢にするとともに第２ガイド板６３２の姿勢を連絡姿勢にする。続いて、シート搬送制御部６７は、第２給紙トレイ６８に収容されている厚紙Ｐ_ｔを、連絡経路６９０を介して転写循環経路６３０に入れ、転写領域Ｓへ送り込む。こうすることで、厚紙Ｐ_ｔが閾値温度まで上昇した感光体表面１０１に接触し、感光体表面１０１の熱が吸熱容量が大きな厚紙Ｐ_ｔに吸熱され、感光体表面１０１が効果的に冷却される。この結果、この第３実施形態でも、現像剤収容体３１に収容されているトナーが問題を生じるほど高温になることが事前に防止される。転写領域Ｓを通過した厚紙Ｐ_ｔは、第１ガイド板６３１によって転写循環経路６３０から外れることなく転写循環経路６３０に沿って第２ガイド板６３２まで搬送される。連絡姿勢の第２ガイド板６３２に到達した厚紙Ｐ_ｔはその第２ガイド板６３２によって連絡経路６９０に入り、第２給紙トレイ６８に再び収容される。すなわち、図３に示す画像形成装置１では、第２給紙トレイ６８に収容された厚紙Ｐ_ｔを吸熱シートとして用い、この吸熱シートとして一旦用いた厚紙Ｐ_ｔを第２給紙トレイ６８に戻す。

図３に示す第１給紙トレイ６１からは冷却ファン６１１（図１参照）が取り除かれ、代わりに、第２給紙トレイ６８に収容された厚紙Ｐ_ｔに風を送る冷却ファン６８１が設けられている。このため、一度吸熱シートして用いられた厚紙Ｐ_ｔを、記録用紙として即座に使用しても感光体表面の温度が高まってしまったり、あるいは短時間のうちに再び吸熱シートとして使用しても感光体表面が冷却しきれないといったことが防止される。

なお、これまで説明してきた画像形成装置１は、いずれも記録媒体への直接転写方式を採用したものであったが、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体を用いた中間転写方式を採用したものであってもよい。中間転写方式を採用した画像形成装置では、両面出力時において加熱された用紙Ｐの熱は、感光体表面に形成されたトナー像の転写を受ける中間転写体を介して感光体表面に伝わり、感光体表面の温度が上昇するが、中間転写体が用紙Ｐに接する二次転写領域へ吸熱シートを送り込むことで、中間転写体の熱が吸熱シートによって吸熱されるため、感光体表面も冷却される。
（実施例）
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
試験機として、図１に示す画像形成装置の構成の、電子写真方式を採用したモノクロの両面出力プリンタを用いた。すなわち、ここで用いた画像形成装置は、加熱源が内蔵された定着ロール７１を有する定着器７０を備えたものである。また、この画像形成装置は、給紙トレイ６１に収容された用紙を吸熱シートとして用い、吸熱シートとして一旦用いた用紙を給紙トレイ６１に戻すものであり、図１に示す第２ガイド板６３２や戻し経路６５０を有する。しかしながら、図１に示す第１ガイド板６３１は定着姿勢に常時固定されており、転写領域Ｓを通過した吸熱シートは、両面出力の場合と同じように定着器７０のニップ領域Ｎ（定着領域）を通過して加熱された後、両面経路６６０を通って転写循環経路に戻り、給紙トレイ６１に再び収容される。また、上述した、図１に示す画像形成装置の変形例と同じく、感光体表面１０１の温度を検出する温度センサ１１を省略し、代わりに、本体制御部９０が、連続した両面出力の回数をカウントすることで感光体表面１０１の温度が所定温度まで上昇したことを検知する。ここでは、本体制御部９０は、ワンジョブの中で連続した両面出力が５回続くことで感光体表面１０１の温度が所定温度まで上昇したことを検知する。さらに、給紙トレイ６１から冷却ファン６１１を取り外し、一度吸熱シートとして用いた用紙を冷却することは行わなかった。また、給紙トレイには、坪量が７０ｇ／ｍ^３である富士ゼロックス社製Ｃ２用紙（以下、Ｃ２用紙と称する）を収容し、このＣ２用紙を吸熱シートとしても記録用紙としても使用した。

表１に、ここで用いた画像形成装置の特徴的構成を示す。

なお、現像装置の現像剤収容体は、ガラス転移点温度が５０℃のトナーを含む現像剤を収容したものである。この現像剤収容体に収容されたトナー粒子は、平均粒径が６．４μｍであり、形状係数値（ＳＦ）が１３２であるほぼ球形の重合湿式トナー粒子である。また、トナー母粒子表面には、転写助剤粒子や帯電制御剤粒子等の外添剤粒子（平均粒径；４０ｎｍ〜５０ｎｍ）が付着している。さらに、転写ロール４０には、外形１８ｍｍの半導電性発泡ロール体を用いた。

試験では、用紙の両面それぞれに、複数のソリッドパッチ（黒い部分）を有する画像比率１％〜４％の混合チャートを、連続して５０００枚にわたって出力するという走行試験の実施中に、５枚出力するたびに転写領域ＳへＣ２用紙を１回送り込んだ。この走行試験における５０００枚にわたる出力のうち、１００枚ごとに、用紙の両面について複数のソリッドパッチそれぞれの濃度をＸ−ｒｉｔｅ社製Ｘ−ｒｉｔｅ４０４を用いて３回測定して平均を取り、さらにそれらの平均値をソリッドパッチ数で平均して１枚分の画像濃度（単位はＳＡＤ）を求め、得られた５０回分の画像濃度の平均をとることで、最終的な画像濃度を算出した。評価結果を表１に示すが、この表１では、１．４２以上を◎、１．３９以上１．４２未満を○^＋、１．３７以上１．３９未満を○、１．２０以上１．３７未満を△、１．２未満を×として表す。この実施例１では○の評価であった。

また、画像形成出力回数（プリント枚数）を１分間隔で１分ごと測定し、片面出力時に換算し、吸熱シートを転写領域Ｓへ送り込まずに片面出力を続けた場合を１００％とした場合の画像形成生産性を算出した。評価結果を表１に示すが、この表１では、９５％を超える生産性を◎、９０％を超えるが９５％以下である生産性を○、９０％以下の生産性を×として表す。この実施例１では△の評価であった。
（実施例２）
図１に示す第１ガイド板６３１を定着姿勢と循環姿勢との間で姿勢変化可能とし、転写領域ＳへＣ２用紙を送り込む際には、第１ガイド板６３１を循環姿勢にして、転写領域Ｓを通過したＣ２シートを、第１ガイド板６３１を越えた後も転写循環経路に沿って搬送するようにした以外は、実施例１で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験を行い、実施例１と同様にして評価を行った。すなわち、ここでは、転写領域Ｓを通過した吸熱シートは、定着器７０のニップ領域Ｎ（定着領域）を通過せずに給紙トレイに戻される。ここで用いた画像形成装置の特徴的構成とともに結果を表１に示す。実施例２における連続両面出力画像濃度の評価は○^＋であり、画像形成生産性の評価は△であった。
（実施例３）
図１に示すように現像領域の近傍に感光体表面１０１の温度を検出する温度センサ１１を配置し、本体制御部９０を、その温度センサ１１の検出結果に基づいて、感光体表面１０１の温度が、現像剤収容体３１に収容されたトナーのガラス転移点温度（５０℃）よりも１０℃低い温度（４０℃）まで上昇していることを検知するものに代えた以外は、実施例２で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用いた。すなわち、ここで用いた画像形成装置は、連続した両面出力の回数をカウントすることに代えて、温度センサ１１で実際に検出した感光体表面の温度によって、感光体表面が４０℃まで上昇したことを検知するものである。ここでの試験では、実施例１と同様な走行試験の実施中に、本体制御部９０が感光体表面１０１の温度が４０℃まで上昇したことを検知するたびに転写領域ＳへＣ２用紙を１回送り込み、実施例１と同様にして評価を行った。この画像形成装置の特徴的構成とともに評価結果を表１に示す。この実施例における連続両面出力画像濃度の評価は○^＋であり、画像形成生産性の評価は○であった。
（実施例４）
シート搬送装置を、図２に示すシート搬送装置に代えた以外は、実施例３で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例３と同様な試験を行い、実施例１と同様にして評価を行った。すなわち、ここでは、戻し経路６５０や第２ガイド板６３２が取り外され、転写領域Ｓを通過しさらに循環姿勢の第１ガイド板６３１も通過したＣ２用紙を、転写循環経路６３０の、転写領域Ｓを避けた途中箇所に待機させる。ここで用いた画像形成装置の特徴的構成とともに評価結果を表１に示す。実施例４におけるそれぞれの評価は、実施例３におけるそれぞれの評価と同じであった。
（実施例５）
シート搬送装置を、図３に示すシート搬送装置の構成に似たものに代えた以外は、実施例３で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用いた。すなわち、ここで用いたシート搬送装置は、実施例３におけるシート搬送装置の構成に加えて、冷却ファン６８１を取り外した第２給紙トレイ６８と連絡経路６９０を有するものである（図３参照）。第２給紙トレイ６８には、坪量が２５６ｇ／ｍ^３である富士ゼロックス社製ミラーコートプラチナ（以下、コート用紙と称する）を収容し、このコート用紙を吸熱シートとして使用し、吸熱シートとして一旦用いたコート用紙を第２給紙トレイ６８に戻す。一方、第１給紙トレイ６１にはＣ２用紙を収容し、ここでの試験では、実施例１と同様な走行試験では第１給紙トレイ６１収容されたＣ２用紙に画像形成を行い、その走行試験の実施中に、本体制御部９０が感光体表面１０１の温度が４０℃まで上昇したことを検知するたびに転写領域Ｓへ第２給紙トレイ６８からコート用紙を１回送り込み、実施例１と同様にして評価を行った。この実施例５で用いた画像形成装置の特徴的構成とともに評価結果を表１に示す。この実施例におけるそれぞれの評価はいずれも◎であった。
（実施例６）
図１に示すように、Ｃ２用紙を収容した給紙トレイ６１に冷却ファンを取り付けた以外は、実施例３で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例３と同様な試験を行い、実施例１と同様にして評価を行った。すなわち、ここでは、図１に示す画像形成装置の構成と同じ構成である両面出力プリンタを用い、一度吸熱シートとして使用したＣ２用紙を冷却してから記録用紙として使用した。ここで用いた画像形成装置の特徴的構成とともに評価結果を表１に示す。実施例６におけるそれぞれの評価は、実施例５におけるそれぞれの評価と同じくいずれも◎であった。
（実施例７）
本体制御部９０を、感光体表面１０１の温度を検出する温度センサ１１の検出結果に基づいて、感光体表面１０１の温度が、現像剤収容体３１に収容されたトナーのガラス転移点温度（５０℃）よりも８℃低い温度（４２℃）まで上昇していることを検知するものに代えた以外は、実施例３で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用いた。すなわち、ここで用いた画像形成装置は、実施例３で用いた画像形成装置に比べ、感光体表面の温度がより高温になるまで転写領域ＳへのＣ２用紙の送り込みを控えるものである。この実施例７における試験では、実施例１と同様な走行試験の実施中に、本体制御部９０が感光体表面１０１の温度が４２℃まで上昇したことを検知するたびに転写領域ＳへＣ２用紙を１回送り込み、実施例１と同様にして評価を行った。実施例７で用いた画像形成装置の特徴的構成とともに評価結果を表１に示す。この実施例における連続両面出力画像濃度の評価は△であり、画像形成生産性の評価は○であった。
（比較例）
吸熱シートを転写領域Ｓへ送り込まないようにした以外は、実施例１で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用いて、実施例１と同様な走行試験を行い、実施例１と同様にして評価を行った。この比較例における連続両面出力画像濃度の評価は×であり、画像形成生産性の評価は◎であった。

連続両面出力画像濃度は１．２０以上であることを合格とし、画像形成生産性は、９０％を超える生産性を合格にすると、吸熱シートを転写領域Ｓへ送り込んだ実施例１〜７においては、連続両面出力画像濃度の評価も、画像形成生産性の評価も合格レベルにある。一方、吸熱シートを転写領域Ｓへ送り込まなかった比較例においては、連続両面出力画像濃度の評価が不合格である。この不合格は、感光体表面の温度が上昇し、現像装置に収容されているトナーが、形成画像の濃度低下が問題になるほど加熱されてしまったことによるものと考える。この結果から、吸熱シートを転写領域Ｓへ送り込むことにより、画像形成の生産性の低下を抑えて感光体表面を冷却することができることが確認された。

続いて、各実施例を詳細に分析する。まず、感光体表面の温度を検出する温度センサを取り除き連続した両面出力の回数に基づいて検知を行う実施例１および２の生産性の評価結果と、その温度センサで実際に検出した感光体表面の温度に基づいて検知を行うその他の実施例の生産性の評価結果とを比較することにより、感光体表面の温度が所定温度まで上昇したことを検知するには、連続した両面出力の回数に基づくよりも、温度センサで実際に検出した感光体表面の温度に基づく方が、生産性の低下が抑えられることがわかる。

また、吸熱シートとして用いたＣ２用紙が定着領域を通過する実施例１における画像濃度の評価結果と、非通過の実施例２における画像濃度の評価結果とを比較すると、実施例２の方が良好な結果である。これは、実施例２では定着領域を通過させなかったことにより吸熱シートとして用いられたＣ２用紙が定着領域で加熱されず、そのＣ２用紙が給紙トレイに戻った際に給紙トレイ内で接触する他のＣ２用紙の温度上昇が抑えられ、Ｃ２用紙を記録用紙として使用した際に感光体表面の温度が高まってしまうことが実施例１よりも抑制されたことによるものと考える。

さらに、Ｃ２用紙を吸熱シートとして用いた実施例３における画像濃度の評価結果と、コート用紙を吸熱シートとして用いた実施例５における画像濃度の評価結果とを比較すると、実施例５における画像濃度の評価結果の方が良好であるが、これは、Ｃ２用紙に比べて坪量が大きなコート用紙の方が、Ｃ２用紙よりも吸熱能力に優れていたことによるものと考える。また、吸熱シートとして使用したコート用紙を、記録用紙であるＣ２用紙が収容された給紙トレイとは別の給紙トレイに戻すことにより、吸熱シートとして使用したコート用紙によるＣ２用紙の温度上昇が防がれたことも実施例５において良好な評価結果が得られた大きな要因であると考える。この考え方は、吸熱シートとして使用されたＣ２用紙を冷却した実施例６にも当てはまる考え方である。すなわち、実施例６では、吸熱シートとしてＣ２用紙を用いても、コート用紙を吸熱シートとして用いた実施例５と同等の画像濃度の評価結果が得られているが、これは、吸熱シートとして使用されたＣ２用紙が冷却されることにより、そのＣ２用紙が給紙トレイ内で接触する他のＣ２用紙の温度上昇が大幅に抑えられ、Ｃ２用紙を記録用紙として使用した際に感光体表面の温度が高まってしまうことが防止されたことによるものと考える。これらのことをまとめると、実施例５および６においては、感光体表面の温度上昇が他の実施例よりも抑えられたことになり、その結果、トナー像形成サイクルを中止して転写領域へ吸熱シートを送り込む頻度が減少し、生産性の評価結果も最も良好な結果になったと考える。

また、感光体表面温度が４０℃になったことの検知を受けて転写領域へ吸熱シートを送り込む実施例３とその温度が４２℃になったことの検知を受けて転写領域へ吸熱シートを送り込む実施例７とを比較すると、画像濃度の面では実施例３の方が優れている。この比較から、感光体表面の温度が、トナーのガラス転移点温度よりも１０℃低い温度まで上昇したタイミングで転写領域へ吸熱シートを送り込むことが、形成画像の濃度低下を抑えるには有効であるといえる。

本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。 第２実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。 第３実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ 感光体
１０１ 表面
２０ 帯電器
３０ 現像装置
３１ 現像剤収容体
３２ 現像ロール
４０ 転写ロール
５０ クリーニングブレード
６０ シート搬送装置
６１ 給紙トレイ
６１１ 冷却ファン
６２０ 送込経路
６３０ 転写循環経路
６３１ 第１ガイド板
６３２ 第２ガイド板
６４０ 定着経路
６５０ 戻し経路
６６０ 両面経路
６７ シート搬送制御部
６８ 第２給紙トレイ
６８１ 冷却ファン
６９０ 連絡経路
７０ 定着器
７１１ ハロゲンランプ
９０ 本体制御部
Ｓ 転写領域
Ｐ 用紙

Claims (11)

1. 静電潜像を表面に担持する像担持体の該表面に担持された静電潜像をトナーが収容された現像装置を用いて該現像装置に収容されたトナーにより現像することで該像担持体表面にトナー像を形成し、該トナー像を、シート状の記録媒体に転写する転写領域で該記録媒体に転写し、記録媒体に転写されたトナー像を加熱することで該トナー像を該記録媒体に定着し該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
   前記像担持体表面の温度が所定温度まで上昇していることを検知する温度検知部と、
   前記温度検知部の検知結果を受けて前記転写領域へ吸熱シートを送り込むシート搬送装置とを備え、
   前記温度検知部は、前記像担持体表面の温度がトナーのガラス転移点温度よりも１０℃低い温度まで上昇していることを検知するものであることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体は、回転することで該像担持体表面が前記転写領域を通過するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体表面に形成されたトナー像の転写を受け前記転写領域で記録媒体に接する中間転写体を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記温度検知部は、前記像担持体表面の温度を検出する温度センサを備え、該温度センサの検出結果に基づいて該像担持体表面の温度が所定温度まで上昇していることを検知するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記シート搬送装置が、前記転写領域を経由して循環する搬送経路を備え、該搬送経路に沿って前記吸熱シートを搬送するものであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記搬送経路が、記録媒体に転写されたトナー像を加熱することで該トナー像を該記録媒体に定着する定着領域を避けた経路であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記シート搬送装置が、前記記録媒体を前記吸熱シートとして用いるものであることを特徴とする請求項１から６いずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記シート搬送装置が、前記記録媒体を収容するシート収容部と、該シート収容部から前記転写領域を経由して該シート収容部へ戻るシート収容循環経路とを備えたものであることを特徴とする請求項１から７いずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記シート搬送装置が、
   前記記録媒体を収容するシート収容部と、
   前記シート収容部から前記転写領域へ向かう送込経路と、
   前記転写領域から前記シート収容部を避けて前記転写領域へ戻る転写循環経路と、
   前記シート収容部に収容された記録媒体を前記吸熱シートとして前記送込経路に沿って前記転写領域へ送り込み、該転写領域へ該吸熱シートとして送り込んだ記録媒体を、前記転写循環経路の、前記転写領域を避けた途中箇所に待機させ、吸熱シートとして記録媒体を該転写領域へ次に送り込む際には該転写循環経路の途中箇所に待機させた記録媒体を該転写循環経路に沿って該転写領域へ送り込むシート搬送制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から７いずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記シート搬送装置が、
    シート状の記録媒体を収容し、前記転写領域へつながる第１シート収容部と、
    前記第１シート収容部に収容された記録媒体よりも吸熱容量が大きなシート状物を収容し、前記転写領域へつながる第２シート収容部と、
    前記温度検知部の検知結果を受けて前記転写領域へ前記第２シート収容部に収容されたシート状物を前記吸熱シートとして送り込むシート搬送制御部とを備えたものであることを特徴とする請求項１から７いずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記シート搬送装置が、前記転写領域へ送り込んだ吸熱シートを冷却する冷却手段を備え、該冷却手段で冷却された吸熱シートを前記温度検知部の検知結果を受けて該転写領域へ再度送り込むものであることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項に記載の画像形成装置。

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